2020/21年度協作研究金 - 合作研究
項目編號：C1006-20WF
項目名稱：壹種普適的基於固液界面的高效能量收集框架
項目統籌者：王鉆開教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
廣泛而有效地收集水能資源是應對全球能源危機的有效方式。傳統大型水電設施的建造往往受制於高昂的工程造價以及嚴苛的高頻水源要求。儘管低頻水能汲取技術已取得一定進步，其仍然受限於器件較低的能量密度和較差的耐久性。 在此項目中，我們通過系統地研究，開發出一種基於體效應發電機（BEEG）和超滑界面的普適性能量收集平台。項目的主要任務包括探索超滑界面與體效應結構相互作用而高效產能的基本原理，並開發一種能夠在各種應用環境（溫度與濕度），能量來源（開放式與封閉式），能量形式（連續與非連續），規模（微納米與宏觀）條件下高效運行的能量收集裝置。 本項目的提出將引發能量收集設備革新的浪潮，並對整個科學，工程以及技術領域產生深遠的影響。
項目編號：C4002-20WF
項目名稱：植物液泡的動力學，生物起源與功能的研究
項目統籌者：姜里文教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
液泡是一個被膜結構包裹的細胞器，在調節植物的生長和發育中起著至關重要的作用，但是，在各種植物細胞類型和發育階段中，液泡的動力學，生物起源和功能仍然難以捉摸。最近的證據支持在各種植物細胞類型和植物細胞發育階段中可能存在截然不同的液泡形成和功能的獨特模型，這種假設正在本研究中驗證。在這裡，我們提出了一項及時的研究，以結合細胞，分子，蛋白質組學和遺傳學方法以及先進的全細胞三維電子斷層掃描（ET）和冷凍電鏡斷層成像技術，擴展對各種植物組織和植物細胞發育階段中液泡生物起源，動力學和功能的了解。
項目編號：C4023-20GF
項目名稱：利用大數據和實時移動感應評估個人的綠/藍空間.夜間光線.空氣污染和噪音暴露及其對健康的影響
項目統籌者：關美寶教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
人們賴以生存的環境對其健康至關重要。但是，大多數相關研究僅根據人們在居住社區中所暴露的一種或兩種環境風險因子來分析其對健康的影響。該項目旨在建立顧及眾多中介途徑和混雜因素的多因子暴露和多健康產出的動態概念框架，以更準確地評估個人在綠/藍空間(例如公園和海灘)、夜間光線、空氣污染和噪音（GLAN）的暴露及其對香港和廣州居民健康的影響。數據將通過以下方式獲取: (a)創建研究區域中環境因素的高分辨率地理空間大數據集，以及(b)在每個研究區域中, 使用全球定位系統(GPS)和實時移動感應(例如空氣質量傳感器)收集個人級別的數據。基於以上數據，將檢驗有關GLAN暴露對健康的直接和間接影響。通過克服先前研究的局限性，研究結果將為製定有效的預防措施或政策並創造健康的生活環境提供可靠的科學依據。
項目編號：C5018-20GF
項目名稱：下一代智能建築關鍵技術研究
項目統籌者：王盛衛教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
提高建築能效是實現節能和環境友好可持續發展的重要途徑，因為建築能耗占全球能耗的40%以上，而在香港這一比例可達60%以上。如今，智能建築技術的廣泛應用為建築能效和管理效率的提升作出越來越重要的貢獻。然而，樓宇自動化行業面臨著嚴峻的挑戰，同時下一代樓宇自動化技術也迎來巨大的發展機遇。面臨的挑戰主要包括：建築能源系統的復雜性日益增長、智能電網和用戶交互響應需求日益增加、以及建築運行數據量日益龐大。機遇來自於物聯網技術的發展: 大量物聯網(機電)設備的接入提供了便捷與低成本的監控和控制解決方案。構建基於物聯網設備的樓宇自動化現場網絡並集成到樓宇自動化系統能帶來顯著能效提升。但是，現有物聯網和實時優化技術限制了物聯網技術在樓宇自動化系統的實際應用，因為建築中的大多數控制功能都是實時的，對響應時間和數據傳輸可靠性有極高要求。
因此，該項目旨在開發用於下一代智能樓宇自動化系統的關鍵方法和技術。為實現該目標，項目將對復雜集成能源系統特性進行研究,並提出三種基本技術以支持兩種先進實時能源管理和優化技術的研發。除了測試和驗證外，主要研究任務包括六個方面：(1)復雜能源系統的動態、互作用和不確定性特徵量化；(2)基於物聯網的集成現場控製網絡和人員感知技術研發；(3)能源大數據分析結構研發；(4)分布式實時優化和跨系統協同控制方法研發；(5)實時優化控制技術和策略研發；(6)自動化健康監測和診斷技術研發。
項目將信息技術、數據科學和分布式實時優化引入建築能源系統優化和樓宇自動化系统。該項目將開發先進技術和工程工具,以引領下一代智能樓宇自動化技術，並在建築和電網層次挖掘能效潛力。
項目編號：C5031-20GF
項目名稱：用以儲能的耐用高效的鋅-空氣液流電池
項目統籌者：倪萌教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
間歇性和地域性的可再生能源的成功應用需要高效和廉價的儲能技術。 鋅-空氣電池是極具前景的儲能裝置，但鋅枝晶生長，鋅電極鈍化，析氫反應（不利的副反應），及放電過程的氧還原反應和充電過程的析氧反應都過於緩慢等問題制約了鋅-空氣電池的應用。採用流動的電解液可以有有效解決以上問題，但流動電解液對以上過程的影響機理目前尚未明晰。因而本項目擬專注研究流動電解液對於鋅電極和空氣電極的一些列物理化學過程的機理，以發展高效耐用的鋅-空氣液流電池。 我們將採用先進的原位視覺化技術和電化學測試技術，及非原位的表徵技術進行研究。 我們也將開發基於鈣鈦礦氧化物的雙功能催化劑。除實驗研究之外，我們也擬展開數值研究，以深入探討流動電解液的影響，及優化電池的操作和結構參數。 本項目的成功實施將極大推動高效耐用的大規模儲能電池技術的發展。
項目編號：C6006-20GF
項目名稱：建設可抵禦極端風暴的安全城市森林
項目統籌者：梁鈞教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
近年各大城市大力提倡城市綠化工程，意在恢復已建成環境的生態系統，建設城市森林。過往香港政府投資數億港元種植樹木和建設城市森林，但是，由於當前氣候變化，颶風、颱風等自然災害頻發，導致大量樹木損毀。現存的城市樹木風險評估方法主要利用視覺手段對地表以上的樹木健康進行定性的判斷，此方法仍較為經驗及主觀的。截至目前，對樹根錨固能力的科學研究仍然嚴重缺乏，相關課題未給予足夠的關注和重視。由於城市中存在大量高密實土層用於承擔路面荷載，而樹根在這些土層中難以生長及獲得足夠錨固能力，這是造成了樹木連根拔起現象的一個主要原因。為了建設更加能抵禦風荷載的城市森林，下面兩個關鍵問題和挑戰必須解決：
1. 能否對城市土壤改良以促進根系生長並獲得足夠錨固？
2. 如何建立具有科學依據的評價方法用於定量估算樹木的穩定性？
當樹受風荷載作用時，估算樹根的錨固強度和穩定性需要考慮風-樹根-土之間的相互作用，其中包含的科學機理十分複雜，需要運用大量跨學科理論進行研究。在這次的合作項目中，一個由樹木生態學家、土壤科學家、結構工程師、岩土工程師和風險工程師組成的團隊，將結合他們的專業知識和技能致力於克服上述兩個挑戰。我們將樹視為一個承受動荷載的非線性柔性結構，該結構系統能夠通過材料力學及工程理論進行定量的分析。通過結合現場原位實驗、物理模型試驗、數值模擬試驗和可靠性分析，本項目將得出下列兩個主要成果：
1. 提出一種由生物炭改良的結構性土壤，用以提高樹根生長和增強錨固能力；
2. 建立能夠定量分析城市樹木風險的動態樹木計算模型。
該項目的研究成果將為樹木專業人士和工程師提供新的理論知識體系和工程設計工具，用以評估城市樹木的穩定性。這些新的知識和工具能夠幫助該領域從業者在建設能夠抵禦極端風荷載的未來城市森林方面做出更具有科學依據的決策。
項目編號：C6009-20GF
項目名稱：設計的原子系統中量子物質的新物相
項目統籌者：曹圭鵬教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
對新量子物質不斷增長的需求推動了合成系統的設計。在眾多候選對像中，超冷原子和分子提供了系統特性可以根據需求自由調整的合成量子材料。這種可操作性為發現可以驅動和革新現代技術的量子物質的新相位提供了一個絕佳的機會。
在過去的幾年中，我們見證了對量子物質理解前所未有的進步，發現了在自然界普遍存在的非平凡拓撲，耗散和相互作用。然而，我們對這些尖端量子物質的理解常常受到系統固有的複雜性阻礙。在這個項目中，我們旨在通過使用人為設計的，並以可控的方式將實驗研究與最小的理論模型相結合的原子系統克服這一問題。
在該項目中，我們將對具有非平凡拓撲，相互作用和耗散的基礎哈密頓量進行量子模擬，然後開發出一套先進的工具和方法來模擬由超冷原子和分子組成的量子物質的新相位。為了創建，表徵和理解新穎量子物質背後的物理原理，實驗組將使用各種最先進的平台，並在包括原子的自旋軌道耦合，非鹼金屬原子和超冷極性分子等方面與理論組進行密切合作。
項目編號：C6011-20GF
項目名稱：高性能長壽命鹼性膜燃料電池的開發
項目統籌者：邵敏華教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
鹼性膜燃料電池是已經商業化的質子交換膜燃料電池可能替代品。在過去的十年中，廉價催化劑的應用以及其它部件在高pH電解液中的良好穩定性，鹼性膜燃料電池有了很大的發展。儘管如此，鹼性膜燃料電池仍處於早期階段，缺乏系統化的研究。該協作項目旨在通過使用非貴金屬催化劑，複合鹼性膜，並優化膜電極組件和燃料電池系統來提高鹼性膜燃料電池的性能。該項目的成果將對下一代鹼性膜燃料電池技術的發展產生重大影響，並使它比以前更接近於商業化。
項目編號：C6012-20GF
項目名稱：環境射頻波的運用與操作
項目統籌者：穆樂思教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
無線通信的出現改變了人類的交流方式，並創建了一個移動信息社會。 這場革命的基礎是使用了射頻波來傳送信息。 現在，無論在室內還是室外，靜止還是移動，我們幾乎可以在任何環境中進行通信。而更具描述性的是，環境射頻波可被視為“霧”一樣的能夠到達各處。
我們是否可以利用現有的環境射頻波為我們帶來利益，而又不需額外增加對環境的射頻傳輸？答案是可以的，一些重要的應用而不需要附加額外的射頻波包括（a）導航和安全的感測和成像；（b）透過使用智能表面來增強未來的無線通信；（c）開發新的通信規範，以及（d）將周圍的射頻能量收集到功率傳感器。儘管這些應用中的每一個都很有趣，但仍需要進行大量且深入的研究來充分發揮環境射頻波的潛力。
此研究計劃的任務是開發理論和技術，以利用環境射頻波造福人類。 我們將通過涉及物理學，電磁學，信號處理，無線通信和人工智能的多學科研究來開發尖端技術。 除學術界以外，利用周圍的射頻波亦可帶來巨大的商業利益和影響，這包括技術轉讓，增強服務以及在健康和環境領域中的無數應用。
項目編號：C6014-20WF
項目名稱：聚集誘導發光新體系：解決生物成像中存在的問題並開發新的生物應用
項目統籌者：唐本忠教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
由於具有實時、原位可操作性、無創性等優點，熒光生物成像在生物學研究、疾病診斷和熒光導航手術治療領域中已成為可視化生物標誌物和動態過程的不可或缺的工具。然而，利用傳統有機發光分子進行生物成像存在著嚴重的光漂白、低的信噪比、有限的穿透深度和聚集引起的熒光猝滅等問題。相比之下，具有聚集誘導發光特性的分子及由其製備而成的納米粒子可以免受這些頑疾之苦，表現出獨特的光學特性，比如高效的固態發射，大的斯托克斯位移，強大的抗光漂白性質，高的信噪比，高效產生活性氧的能力和良好的生物相容性。因此，聚集誘導發光技術的發展可能會引發一場生物成像的革命。本課題將設計和合成具有近紅外二區發射波長、超長室溫磷光和化學發光特性的新型聚集誘導發光分子。這些分子有望改善傳統發光體系在生物成像中的問題，並實現高信噪比和深層組織穿透的活體生物成像。這些新體系的工作原理以及結構與性質的關係將有助於將來設計具有良好生物相容性和性能卓越的新材料，以廣泛應用在生物醫學領域。由這個課題挖掘出的新設計理論、材料和技術將會使得有機熒光分子的設計更上一層樓，從而進一步深化我們對聚集態光物理過程和介觀領域的理解，最終也有利於提高當地工業和臨床醫學的競爭力。
項目編號：C6016-20GF
項目名稱：通過膠體和金屬系統研究超細多晶到無序玻璃態過度區
項目統籌者：韓一龍教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
晶體和玻璃（即無定形固體）是固體的兩種基本形式，已經分別研究了數十年。在這項研究中，我們將研究兩種固體的交叉態來連接兩個領域，即（1）超細晶粒的多晶和（2）晶體-非晶複合物。這兩種類型的材料具有獨特的性能，但是製備難度大，固體內原子的運動也無法測量，因此對機理的了解很少。我們將通過使用膠體，顆粒和金屬合金來克服這些困難。
對於第一類晶體-玻璃交叉態，即超細多晶，我們的初步模擬揭示了一種新穎的製造方法，即壓縮由軟粒子和硬粒子組成的多晶體。我們將使用新型膠體首次實驗製備這種壓縮導致的超細多晶，並研究其形成動力學和機理。這項工作可以指導原子系統中超細多晶的製備。
最近我們用金屬製備出第二類交叉態，即晶體-非晶態複合材料，包括新型NiTi超級合金，它具有非凡的性能，例如抗疲勞壽命創世界紀錄。我們將改進製造配方，以進一步提高合金性能。製備晶態-非晶態複合材料主要靠經驗性嘗試，而對其微觀形成過程和機理了解甚少。我們將對膠體和顆粒組成的複合材料施加壓縮或剪切，首次在單粒子精度上研究這些問題。
微米膠體粒子及其熱運動可以在光學顯微鏡下看到，甚至可以看到晶體或玻璃態內部，所以是一類有力的模型系統，不僅可提供晶體和玻璃態的重要微觀信息，而且能提供有關多晶-玻璃態過渡材料的信息。另外，厘米大小的顆粒也是玻璃態研究中的一類模型系統，但以往很少被用在多晶研究中。我們將用膠體和顆粒製備晶體-玻璃態複合材料，其結構可設計調控，這在原子系統中很難做到。
這項工作將為理解晶體-玻璃態過渡區域的基本問題開闢新的途徑，例如結構和缺陷運動如何影響材料性能。此外，我們將研究多晶和玻璃的一些經典結果是否在它們的交叉材料中仍然成立。本研究通過實驗，模擬和理論建模，將金屬的宏觀特性與膠體的微觀動力學聯繫起來，對基礎材料科學和工程材料製備很有意義。該結果對於理解異常材料特性的機理，以及指導超金屬納米晶體和複合材料的製造很有幫助。
項目編號：C6017-20GF
項目名稱：運用天體物理和宇宙學的工具探索暗物質之謎
項目統籌者：劉滔教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
從微波背景輻射到大尺度結構以及星系旋轉的觀測中所發現的暗物質是宇宙中最神秘的謎團之一。天體物理學家和宇宙學家已經精確地測定：暗物質佔宇宙中物質的84％，而恆星和氣體僅佔16％。數十年來的研究使科學家們逐漸達成一個共識，即暗物質主要由某種未知的質量非零的粒子構成，儘管其中一部分可能仍由某些特殊天體（例如原初黑洞）解釋。這種共識很自然地提出了一個問題，即如何將此類暗物質粒子納入粒子物理學理論，因為在粒子物理的標準模型中並不存在合適的暗物質候選者。
在過去的幾十年中，粒子物理學家們通過拓展粒子物理的標準模型提出了各種各樣的暗物質理論。其中，以具有微弱相互作用的非零質量粒子（WIMP）為基礎的暗物質理論尤具影響力。這個理論潛在地將暗物質與電弱對稱性破缺聯繫起來。它不僅解釋了暗物質的豐度，預測了暗物質粒子的質量為電弱能標級別，並且可以影響在大型強子對撞機上發現的希格斯粒子的性質。但是，目前為止此類暗物質粒子從未在大型強子對撞機或其他實驗中被觀測到。這種情況促使科學家重新評估現有的暗物質理論和實驗策略，並提出新的想法。
在此CRF（協作研究金) 項目中，我們將利用香港粒子物理學家，天體物理學家和宇宙學家的專業知識，以及詹姆斯.韋伯太空望遠鏡（JWST）的首批預期數據來探索暗物質的本質。哈勃和斯皮策等大家熟知的太空望遠鏡對暗物質研究產生了深遠的影響。作為新一代的太空望遠鏡，JWST具有無與倫比的在近紅外和中紅外對研究目標進行透鏡成像的能力 。這將使我們一方面可以找出原初黑洞對暗物質的貢獻的上限；另一方面可以在WIMP暗物質和Fuzzy 暗物質（WIMP暗物質的一種替代理論）之間確定更受支持的暗物質候選者。如果JWST的首批數據晚於預期，作為備用方案，我們將繼續利用哈勃太空望遠鏡的數據研究暗物質的性質。通過這些努力，我們期望香港團隊將首次提供世界領先的有關暗物質本質的圖像。
項目編號：C7003-20GF
項目名稱：利用化學生物學手段研究細菌pseudaminic acid 的生物過程
項目統籌者：李學臣教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
對當前所有臨床使用的抗生素均具有廣泛耐藥性的細菌性病原體的出現，已引起了全球公眾的恐慌。長期以來，抗生素資源的短缺和新抗生素研發的緩慢，凸顯了加強針對細菌性病原體和抗菌作用新靶標的基礎研究的迫切性。 Pseudaminic acid作為一類酸性九碳單醣，廣泛存在於革蘭氏陰性致病菌的表面多醣和糖綴合物中。細菌表面多醣與細菌致病性、毒力、菌膜形成、菌落形成、宿主識別、宿主模擬和免疫逃逸等過程密切相關。儘管如此，pseudaminic acid及其糖綴合物的相關生物學意義和治療學價值在相當大程度上仍屬未知。在本項目中，我們將透過整合化學與生物學，發展一套化學生物學工具以研究細菌pseudaminic acid參與的生物學過程。
項目編號：C7005-20GF
項目名稱：基於DNA編碼多糖分子庫發展以流感病毒血凝素蛋白為靶點的多價抑制劑應用於新型抗流感藥物的研究
項目統籌者：李笑宇博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
甲型流行性感冒對香港的公共衛生有著嚴重而持續性的威脅；儘管當前由新型冠狀病毒2（SARS-CoV-2）引起的COVID-19大流行不屬於流感，但也造成了全球公共衛生的危機。當今用於臨床的抗流感藥物已經面臨嚴重的耐藥性問題，帶來了對流感大流行的極大關注，並使人們認識到尋找下一代抗流感藥物的迫切性。本項目將使用一種新型的藥物發現技術：DNA編碼分子庫（DEL），針對對流感病毒血凝素（HA）進行藥物研究。HA是流感病毒對宿主細胞毒感染中起關鍵作用的一種蛋白。本項目將建立具有數十億個化合物規模的分子庫，識別有效的HA抑製劑，並以此為基礎開發潛在的抗流感藥物。
項目編號：C7009-20GF
項目名稱：真核生物複製機器的結構和分子機制研究
項目統籌者：翟元樑博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
在真核生物細胞體內，DNA複製過程是在染色質的環境下進行，其過程受到嚴格調控，以確保整個基因組的準確遺傳。相關的調控混亂會導致嚴重後果。DNA複製機器replisome由三個核心組件構成：負責在複製叉打開DNA雙鏈的CMG解旋酶，以及兩個複制單鏈DNA的DNA聚合酶。在過去的數十年，真核生物DNA複製已經被廣泛研究；而體外重組複製過程在近年更是得到長足發展。然而，replisome在染色質環境下複製DNA以及表觀遺傳信息的具體分子機制，還很不清楚。
生物大分子高分辨結構的解析，是揭示生物學過程分子機制的關鍵。隨著冷凍電子顯微鏡在結構生物學研究的突破性進展，DNA複製相關複合物的冷凍電鏡結構開始逐漸出現。最近，我們研究課題組與其他的合作團隊共同解析了一系列的DNA複製複合物冷凍電鏡結構。這些結構信息連同其他課題組所解構的複合物，讓我們對DNA複製調控開始有全新的認識。
在此協作項目中，我們將利用冷凍電鏡技術，進一步研究真核生物的replisome。同時，我們也將從不同角度，利用蛋白子組學、化學生物學以及生物物理多種方法，在分子水平探究replisome各個組分在染色質DNA複製過程中的功能。本項研究的開展，將幫助我們深入了解真核生物replisome在正常以及壓力條件下的作用機制。相關研究信息所提供的結構框架，將有助於高特異抗癌藥物靶標的篩選。
項目編號：C7018-20GF
項目名稱：濕度調控–邁向穩定及高效的柔性鈣鈦礦太陽能電池
項目統籌者：Professor Aleksandra B. Djurišić
院校名稱：香港大學
項目摘要
為了實現太陽能的更廣泛應用，開發成本低、能源回報期短的太陽能電池技術十分必要。利用卷對卷印刷技術製備柔性太陽能電池因其成本低廉且適用於多種新興光伏技術，已受到廣泛研究關注。鈣鈦礦太陽能電池作為一種極具潛力的新興光伏技術，目前已實現優異的能量轉換效率（剛性襯底電池效率>25%），超越了許多成熟的光伏技術。與此同時，鈣鈦礦太陽能電池亦具有對潮濕、光照、加熱等環境因素極為敏感的缺點。柔性襯底材料的水氧滲透率通常較高，同時機械應力導致柔性襯底導電層電阻增加，使得柔性電池的穩定性缺陷更為嚴重。針對這些問題，我們將研發特製的聚合物柔性導電襯底，利用阻隔塗層以提高聚合物材料的疏水性，降低水汽透過率，將金屬網格嵌入聚合物襯底以提高底部電極的機械強度和化學穩定性。我們將在電荷傳輸層和鈣鈦礦活性層中添加有效抑制離子遷移的界面層，從而提高電池在工作時的穩定性。最後，我們將研發適用於柔性太陽能電池的封裝技術和材料，從而同時降低環境中水氧的滲入及電池中鉛的浸出，實現鈣鈦礦太陽能電池的設計保障安全理念。我們將詳細研究電池降解機理與電池結構、襯底修飾和封裝方案的關聯，從而進一步優化電池設計，實現兼具高效率和高穩定性的柔性鈣鈦礦太陽能電池。對太陽能電池進行基於國際標準的實驗室穩定性測試及戶外穩定性測試將令我們深入理解降解機理，並建立鈣鈦礦電池在實驗室加速降解測試結果與實際戶外工作壽命的關聯。這些研究工作將進一步推動鈣鈦礦太陽能電池的發展，加快實現這一極具潛力的新興光伏技術的實際應用。
項目編號：C7026-20GF
項目名稱：利用細胞特異性蛋白組學和蛋白結合組學研究神經發育和衰老中的蛋白質穩態
項目統籌者：鄭超固博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
蛋白質合成和降解的調控（又稱蛋白質穩態調控）對神經系統的發育以及避免神經退化十分重要。人體中蛋白質穩態的異常可能導致多種神經發育疾病，以及神經退行性疾病（如帕金森氏病）。此研究項目將採用跨學科的化學生物學方式，分離來自神經系統中特定神經細胞的蛋白，並同時鑒定出與他們結合的蛋白。這種新的研究方法將有助於神經發育和神經退化的分子機制的研究。具體而言，此項目將應用這新方法，研究分子伴侶在神經發育和衰老中的功能。分子伴侶是一類可以幫助其他蛋白折疊和穩定的蛋白，在神經退行性疾病中，分子伴侶通過與下游靶蛋白結合，參與穩定這些具有神經保護功能的蛋白。此項研究將鑒定出在帕金森氏病中，與分子伴侶結合的神經保護性蛋白。總體而言，本項目的目標是建立一種新的研究方法，來揭示細胞特異性蛋白表達和蛋白-蛋白相互作用，並利用此方法發掘可能的神經退行性疾病中的新型藥物靶點。
項目編號：C7033-20GF
項目名稱：解析內源性CRISPR-Cas系統的生理功能和調控以將其應用於基因編輯和基因治療：type I-F系統作為一個範例
項目統籌者：閆愛新博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
基因組編輯對於了解微生物的復雜生物學並充分釋放其致病性或應用潛力至關重要。近年來，基於CRISPR-Cas的遺傳技術的出現徹底改變了我們靶向和改變DNA序列的能力，從而使基因組編輯變得高效而簡單。尤其是class 2 CRISPR-Cas介導的編輯技術，由於僅需單個多功能核酸內切酶Cas9或Cas12a即可進行DNA干擾，已被廣泛用於多種生物和細胞系中的基因操作。然而， class 2 CRISPR系統僅代表自然界中所有CRISPR-Cas系統的10％，它們在細菌基因組編輯中的應用受到很大限制。種類最多，分布最廣泛的CRISPR-Cas系統是class 1 type I系統，佔迄今為止所鑒定的的所有CRISPR-Cas系統的50％。這種類型的CRISPR-Cas系統依靠稱為Cascade的多組分效應器復合物來干擾DNA，並具有擴展基於CRISPR的工具包的潛力，具有class 2系統無法獲得的獨特優勢。因此，本項目利用以PA154197編碼的I-F 亞型CRISPR-Cas系統作為範例，全面而有系統地解讀天然I型CRISPR-Cas系統的調控和生理功能，並將發現結果轉化為I-F CRISPR-Cas介導的基因組編輯和轉錄調控技術。本項研究將為理解和開發在自然界中佔90％的class 1 CRISPR-Cas系統及用於基因組編輯和生物技術開發方面提供一個研究框架。
項目編號：C7035-20GF
項目名稱：用於高效穩定發光二極管的低維鈣鈦礦材料：材料，器件和基理
項目統籌者：蔡植豪教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
具有量子約束效應優勢的零維量子點和準二維鈣鈦礦的低維鹵化物鈣鈦礦發射器已成為具有高色純度，寬色域，低成本和簡單溶液法的新型革命性半導體，可呈現生動自然且具有成本效益的色彩顯示器。然而，鈣鈦礦材料通常由於濕度，光和/或升高的溫度而表現出環境不穩定性，這顯著地阻礙了它們在發光二極管中的應用，在該發光二極管中，所報告的壽命通常在幾分鐘左右。此外，雖然藍色，綠色和紅色發射器是顯示應用程序的主要組件，但是藍色發射器的效率目前落後於綠色/紅色發射器。儘管面臨著艱鉅的挑戰，但兩類低維鈣鈦礦發射體的性質對其組成和合成條件都極為敏感，這通過設計其成分，結構和質量開闢了增強光致發光量子產率和環境穩定性的潛在途徑。同時，為了獲得性能良好且穩定的多層結構鈣鈦礦二極管，目前對電荷傳輸層材料，界面工程和缺陷鈍化的研究至關重要，但仍無定論。另外，器件物理，操作和降級機制對於優化器件性能以及了解性能隨時間的劣化以實現鈣鈦礦二極管的實際應用至關重要。我們建議對鈣鈦礦二極管的理論建模和實驗分析進行全面研究，涵蓋材料，器件以及對相關物理過程的基本理解。我們的目標是（1）從根本上理解低維鈣鈦礦合成與成分，成核和非輻射缺陷形成之間的關係﹔（2）開發用於高發光和穩定鈣鈦礦發射體的實用材料合成方法﹔（3）建立設備體系結構在PeLED中產生了高性能﹔（4）闡明了多層結構中的材料與設備性能之間的關係﹔及（5）實現了最新的低尺寸鈣鈦礦二極管。
項目編號：C7038-20GF
項目名稱：複雜環境下離岸風機性狀的綜合研究
項目統籌者：楊峻教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
風能作為一種頗具前景的可再生能源，為長期減少溫室氣體排放提供了巨大的空間。海上風能，尤其是對於有廣闊海岸線及人口稠密的經濟體(包括香港和中國大陸)來說，更是一個有吸引力的選擇。近年來，全球海上風機產業在高速發展的同時給研究人員和工程師帶來了許多新的問題和挑戰。本項研究的主要目的是通過聯合土動力學、岩土工程、結構動力學、空氣動力學和流體動力學等多個學科，更全面地構建對海上風機系統在複雜環境中的性能及其中的關鍵機理的認識。研究將提供第一手的數據、先進的模型和認知，從而發展更加經濟和安全的設計。作為香港首個該類型項目，這項跨學科研究將為海上風能的開發利用做出貢獻。
項目編號：C7047-20GF
項目名稱：以創新組裝合成建築法提升高層住宅建築之總體因素可持續性
項目統籌者：潘巍教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
香港是一個人口密度極高的大都市，可開發的土地資源非常有限，使得建造高層住宅成爲了常態。然而，香港建造業是一個勞力和資源密集型行業，建築成本極高且涉及多方面的環境問題。探索創新科技為香港提供高效及可持續的高層住宅建築，是一項既迫切又重要的工作。組裝合成建築法（MiC）就是這樣一種創新的方法。但是，儘管人們對MiC的興趣與日俱增，高層建築的MiC尚未形成成熟的科學體系，並且針對可持續性的MiC結構設計和材料使用還存在着理論和方法論上的知識鴻溝。本研究旨在解决一個基本問題：“創新的MiC能否幫助優化提升高層住宅建築的可持續性，以及如何實現？”項目具有三個目標：（1）基於系統辯證法理論，針對高層住宅建築提出一個新的總體因素可持續性（TFS）的概念，通過整合環境，社會和經濟可持續性以及利益相關者價值來構建TFS度量框架，並建立新穎的可基於AI方法進行優化的TFS方法和指標；（2）建立以創新MiC提升高層住宅建築可持續性的科學基礎，從而在結構設計，結構材料，隱含碳和運行能耗四個方面進行創新；（3）開發和驗證MiC工程解決方案，以通過實驗室測試和真實項目的行動研究來優化TFS，從而最大程度地發揮研究影響力。該項目計劃在36個月內分相互關聯的三個階段完成，以實現項目目標。
2020/21年度協作研究金 - 設施/設備
項目編號：C4012-20EF
項目名稱：香港的太赫茲之窗
項目統籌者：李華白教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
我們將建造一個天文相機並安裝於格陵蘭望遠鏡（GLT）。包括GLT在內，全球只有三座大於10米的亞毫米望遠鏡。該相機不僅可以確保香港天文學家的觀測時間，而且是第一部由香港領導製造的專業天文儀器。從古老的星系，銀河系恆星形成到超新星遺跡，此相機是探索廣泛天文學現象的新窗口。
項目編號：C4015-20EF
項目名稱：地球生物基因組計劃：香港
項目統籌者：許浩霖教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
了解地球上的生物多樣性不僅僅是科學利益，因為它還可以指導如何以可持續的方式最大限度地利用其資源。這在科學和社會上都是重要的。在科學方面，它將使人們對地球上生物的進化和相互作用有更好的基本了解，而在社會上，它將使新應用程序的開發以及可持續利用資源成為可能。
地球生物基因組計劃已被描述為生物學的月球計劃，旨在對包括動物，真菌和植物在內的地球上所有真核生物的基因組進行測序，分類和分析。類似的舉措已經在世界各地啟動，包括英國的達爾文生命之樹項目，該項目旨在在第一階段對該國的所有真核生物進行測序。目前，香港的研究人員不在討論之列。
在這項建議中，我們建議購買最先進的基因組測序儀，並建立一個來自香港所有大學的研究者網絡，以研究基因組學和生物多樣性。這是建立香港生物多樣性基因組研究中心並與地球生物基因組計劃攜手合作的關鍵的第一步。
揭示包括香港在內的世界各地的所有動物，真菌和植物的基因組的好處將為解決人類社會當前的許多問題提供信息基礎。這些好處的範圍可能包括：加深對氣候變化下生物多樣性如何演變的認識，瀕危物種的保護，提供生態系統服務，發現用於新技術發明和發展的隱藏生物知識。
項目編號：C4028-20EF
項目名稱：用於極端情況下量子信息和量子材料研究的綜合物理測量系統
項目統籌者：楊森教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
量子科技被認為是會替代傳統經典信息技術成為未來科技支柱的新科技。高性能量子傳感器，量子計算機和量子通訊網絡，以及用新的量子材料製作的新一代電子和光電子器件會大大改變人們未來的生活。為了全面的研究這些量子現象，研發新的量子材料和設備，需要新的儀器和新的研究方法。為了能觀察和研究量子現象，往往需要到極低溫和強磁場的極端實驗條件，否則熱噪音和漲落等因素會干擾量子現象的產生。這個合作研究項目目標就是安裝香港首個在極端環境的光學電學平台研究平台，這個平台在超低溫（可以到0.01開爾文以下）和矢量強磁場下實現高精度的測量。這個合作團隊由香港四間大學的10個研究組組成。通過這個設備，結合他們的專長，這些研究者得以進入全新的科研領域進行探索，發現新的物理現象，研究新的科技，同時在這個過程中跟香港以及世界上的研究者進行廣泛的合作。
項目編號：C5045-20EF
項目名稱：用於活細胞和動物組織成像的超高分辨率熒光顯微鏡平台
項目統籌者：梁潤松教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
熒光顯微鏡是生命科學或生物醫學研究中不可或缺的工具。樣本通常經過熒光標記，然後使用熒光或共聚焦顯微鏡成像。這兩種成像的分辨率最高約為200納米。在過去的十年中，各種超高分辨率熒光顯微技術的發展和普及讓研究人員進行克服200納米極限的超細生物結構成像。這些超高分辨率顯微鏡技術包括結構照明顯微法（SIM），隨機光學重建顯微法（STORM）和受激放射消去顯微法（STED）。早期的超高分辨率顯微鏡，包括香港理工大學生命科學中心實驗室提供的顯微鏡，存在一些常見的問題，而這些問題往往阻礙了熒光信號在活和厚的生物樣本的探測和成像。例如，SIM僅將分辨率提高一倍（至100-115納米），並且會在某些情況下出現假影，而STORM則不太兼容活體樣本。此外，SIM和STORM均不適合對生物組織或其他厚的樣本進行成像。為了解決採用超高分辨率顯微鏡進行活細胞和動物組織成像的迫切需求，我們提議購買新一代的STED顯微鏡。新一代的STED顯微鏡可以通過幾種方法來克服上述缺點，包括採用白光激光系統以提高熒光染料的兼容性，時閘信號探測以提高橫向分辨率，以及加入新的激光消耗光路以提高縱向分辨率。這些新功能將幫助擬議的STED系統填補SIM與STORM之間功能上的重要空白，並使研究人員能進行活細胞（分辨率高於SIM）和動物組織（不兼容STORM）的超高分辨率成像。此系統將能夠支援廣泛和重要的研究領域，包括細胞和癌症生物學，以及神經科學和神經系統疾病的研究。
項目編號：C6002-20EF
項目名稱：用於異質性整合的高精度磨片機和鍵合機
項目統籌者：潘永安教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
異質性整合是一種先進的封裝技術，涉及多種不同的材料、工藝、元器件和微系統，其目的是在單個芯片上實現多功能系統。該項目申請旨在整合最先進的工藝設備，建立一個用於異質性整合的協作研究平臺。這將需要購置三台相關聯的、目前在香港尚不可用的工藝設備：一台高均勻度的芯片/晶圓拋光機，一臺高精度的芯片對芯片/芯片對晶圓鍵合機和一台高壓力晶圓對晶圓鍵合機。芯片/晶圓拋光機將用於鍵合之前的表面化學機械平坦化（CMP）和拋光，這是異質性整合中必不可少的步驟。芯片對芯片/芯片對晶圓鍵合機可實現高精度鍵合（鍵合後精度為0.5 μm）。值得注意的是，該機器上鍵合頭可以吸取小至0.5×0.5 mm的芯片。晶圓鍵合機最高溫度可達550 ºC，最高鍵合力為100 kN。我們相信，以上所述的三臺設備將會為研發新一代高性能異質性整合的器件和系統提供必不可少的協作研究平臺。
項目編號：C6008-20EF
項目名稱：促進跨領域研究的多功能成像和光譜學平臺
項目統籌者：陳浩斌教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
這項目旨在購置一部多功能成像和光譜系統，用於香港的跨學科學術和工業研究。通過將原子力顯微鏡與紅外和/或拉曼光譜法相結合，該設備能夠提供空間分辨率低於約10納米的化學成分分析。與受衍射限制的傳統光學技術相比，分辨率提高了100倍以上。該儀器將提供納米級化學成分和物理性質分析, 可用於從二維材料和半導體納米線到軟聚合物表面和生物結構等材料。購置該儀器將大大提高香港的材料分析能力，為跨學科研究提供新的機會，並為學生提供培訓。
項目編號：C6022-20EF
項目名稱：富銦 MetalJet: 用於S-XRD和SAXS的明亮的雙波長X射線源
項目統籌者：韋慈恩教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
富銦金屬噴流裝置是一種新型的高亮度雙波長X-射線光源，可利用高強度電子束轟擊由鎵與銦組成的液態金屬合金而同時產生軟硬兩種X射線。這種設備可以在兩個不同的端口導出不同波長的X光同時進行單晶衍射和小角X光散射，為生物，化學和材料科學提供高精度，互補的重要結構信息。全香港從事相關學術研究的科學家都可以利用，受益於這一新型裝置提供的高亮度或特殊波長的X射線。這一新裝置估計至少可用10年，將安裝在香港科技大學的一處安全設施中，由富有經驗的專業技術人員操作和管理。
項目編號：C7034-20EF
項目名稱：質譜流式﹕一種用於化學生物學和精準醫學的新穎單細胞技術
項目統籌者：孫紅哲教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
隨著我們對生命科學的不斷深入研究，越來越多的科學問題需要我們從單細胞水平進行探索，以幫助我們更好地闡釋生物體系中重要的生命過程。 “精準醫學”旨在找到個人化診療方案，是新醫學時代必然的發展趨勢。質譜流式是一種新興的、具有高通量和高通道的單細胞技術。與其他傳統的單細胞技術（例如流式細胞術）相比，質譜流式具有較低的背景和較高的多通道檢測能力，這使其能提供細胞更全面的信息。鑑於早期診斷及預後在癌症治療中的重要性，本項目旨在建立基於流式質譜的精準醫學平台，實現癌症早期診斷，預後及精確的癌症分型。此外，本項目還將通過對腫瘤組織的原位多重成像來探索癌症發展的潛在機制。通過大量的臨床樣本分析，我們希望找出與不同類型癌症及癌症不同階段相關的生物標誌物，以指導個人化治療。本項目的實施將有利於加強化學，醫學和生物學在內的多學科研究，同時能幫助我們更深入地了解癌症發病機制，以研製更有效的抗癌藥物。
2019冠狀病毒病及新型傳染病相關的一次性研究計劃 – 合作研究
項目編號：C1105-20GF
項目名稱：廚餘轉化的醫用紡織品透過靜電紡絲製備生產防護服和個人防護裝備可減少新型冠狀病毒及其他傳染病的傳播
項目統籌者：連思琪博士
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
自新型冠狀病毒（COVID-19）爆發以來，為減少病毒傳播風險，醫療機構中的個人防護裝備（PPE）需求驟增。由於前所未有的需求增長，PPE全球供應鏈出現嚴重短缺。此外，由於實施感染防控，醫療廢物大量增加。因此，研究利用各項集成技術，以生物提煉物料回用方法解決全球醫療廢物負荷和PPE短缺這兩個問題，顯得尤爲迫切。
該項目透過研究廚餘轉化技術，以靜電紡絲製備無紡醫用布料用於醫療防護裝備，以減少新型冠狀病毒的傳播。項目將結合靜電紡絲和靜電噴塗，及使用源自廢物的可生物降解聚合物，開創疏水表面工程領域的嶄新研究方向。此外，亦會針對該款全新可持續生物醫用紡織品的生產技術，在環境和經濟方面的影響和效益進行評估。
項目編號：C1115-20GF
項目名稱：香港破產重組法例及政策: 新型冠狀病毒疫情的挑戰及展望將來
項目統籌者：溫慧儀教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
隨著2019冠狀病毒病疫情的爆發，申請破產的公司將大幅增加。雖然香港的破產製度在過去幾次危機中運作良好，但無法保證它在這次危機中還能繼續發揮作用。本研究旨在評估現行的破產及重組相關法律能否有效的拯救面臨財務危機但仍有經濟價值的企業。我們綜合了法律、政治學、會計和金融學等跨學科的研究方法，利用實證數據分析來檢視現有框架的局限性， 評估替代方案的成本，並分析疫情對香港破產及重組相關法律的長遠影響。我們以中小型企業為重點研究對象，探討香港是否應採用以普遍停止履行商業租約為基礎的立法模式。該研究將為香港及亞太區的學術和政策界帶來巨大影響。
項目編號：C1134-20GF
項目名稱：一種新穎的疫苗接種策略：使用微型機器人平臺進行DNA疫苗遞送和抗原呈遞
項目統籌者：孫東教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
針對目前正在開發的疫苗，無論是基於基因抑或蛋白質，均須考慮如何準確及定量地遞送至靶細胞，此項目建議使用微型機器人平台開發一種新穎的疫苗接種策略，以實現DNA疫苗的遞送和抗原呈遞。在傳統的疫苗接種策略中，裸露的DNA和蛋白質疫苗容易被血清核酸酶降解，並迅速喪失其活性。相較之下，此項目建議使用微型機器人，凝縮並掩蓋DNA或蛋白質疫苗以進行體內遞送。此方法為持續和局部的抗原呈遞可用性提供了新機會。 首先，我們將通過3D鐳射光刻技術開發基於水凝膠的可降解微型機器人。其次，我們將對兩種類型的微型機器人進行功能化。一種可以定量攜帶DNA疫苗並將其運輸到抗原呈遞細胞。另一種使用明膠納米顆粒作為載體，在降解後將抗原直接遞送至淋巴結中的樹突狀細胞。最後，我們將應用這些功能化的微型機器人開展臨床前動物測試。
項目編號：C1143-20GF
項目名稱：適用於香港醫療系統的韌性PPE供應鏈：2019冠狀病毒疫情的當前應對及未來對策
項目統籌者：嚴厚民教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
從COVID-19爆發以來，除了開發疫苗之外，各國政府，國際衛生組織和醫院都呼籲對個人防護裝備（PPE）進行戰略性儲備。我們組建一個由供應鏈管理，需求預測和公共醫療保健領域的專家合作團隊並建議香港的衛生系統將PPE的管理從傳統的物資採購管理提升到供應鏈的戰略性管理角度， 並建立具韌性的個人防護裝備供應鏈。我們計劃從PPE需求預測開始， 預測常規，意外事件和危機等不同場景。我們將應用有關PPE供應鏈韌性的指標如供應鏈最長保障時間， 供應鏈最短恢復時間等對香港PPE供應鏈進行壓力測試。為了應對當前的COVID-19和未來可能發生流行病， 我們的最終任務是整合供需雙方，為個人防護裝備的戰略性庫存，公共政策制定和人力資源的配置提供由數據驅動的預測和解決方案。
項目編號：C2103-20GF
項目名稱：調查SARS-CoV-2對原發性纖毛和神經系統的侵入和感染
項目統籌者：許鳳環博士
院校名稱：香港浸會大學
項目摘要
新型冠狀病毒COVID19在全世界已經累積了近一億宗病例，并造成了這個時代最嚴重的健康威脅。它導致了自二戰以來最大的全球醫療和經濟危機。因此，當下迫切需要一種制止這種病毒的解決辦法。透過瞭解SARS-CoV-2病毒進入細胞的機制将有助於研發有效封锁病毒在人类
最近的臨床證據證實了SARS-CoV-2病毒可以侵入人腦。此外，新的證據也揭示了SARS-CoV-2感染對神經系統的廣泛影響。到目前為止，與SARS-CoV-2感染直接相關的神經損傷，或者病毒如何侵入神經元，仍然不為人所知。
ACE2是第一個已知的通過SARS-CoV-2病毒刺突蛋白結合而侵入宿主細胞的人類受體。最近的研究表明，神經肽1（NRP1）可作為一種輔助因數以增强病毒的感染性。有趣的是，ACE2和Nrp1都在神經元中呈現，並定位於初級纖毛。初級纖毛是一種細胞表面突起的細胞器，對感知細胞外的刺激和信號轉導非常重要。這些觀察結果暗示了初級纖毛作為病毒進入點的可能性。在這裡，我們的目的是研究SARS-CoV-2在初級纖毛的侵入和感染，以及使用一種經改良從而呈現人類ACE2受體的老鼠模型，來研究SARS-CoV-2感染的神經生物學。
該項目的完成將為SARS-CoV-2感染的神經發生和宿主侵入機制提供新的認識。鑒於神經病變往往導致不可逆轉的長期後果，瞭解SAR-CoV-2感染的神經生物學有助於早期診斷、預防和緩解COVID19病例的不良神經結果，從而减少COVID19大爆發對醫療保健、社會和經濟造成的長期負擔。
項目編號：C4139-20GF
項目名稱：評估和實施非藥物干預措施以避免COVID-19反彈: 利用大數據和小數據考慮人的移動、接觸和行為變化
項目統籌者：黃波教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
該項目旨在建立不同程度重新開放下人群移動、社交接觸、非藥物干預和COVID-19傳播之間的關係。在此基礎上，將評估遏制COVID-19未來反彈的各種情景。這一項目最終將提供一套新的方法，通過該方法可以處理和分析空間移動性和人類行為數據，從而建立更精確的COVID-19傳播模型，為疫情下一波爆發防控措施的制定與執行提供依據。
項目編號：C4158-20GF
項目名稱：新冠病毒資訊在四個華人社會傳播之比較研究： (假)傳播、信任與資訊環境如何影響華人對抗疫情
項目統籌者：魏然教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
2019冠狀病毒病(COVID-19) 所引發的全球大流行疫情，其標誌之一是持續上升的“信息疫情 (infodemics)”（Ali，2020； Cinelli et al，2020）。 “信息疫情”意為“信息流行病”或“謠言流行病”，即“包括謠言、八卦和各類不可靠信息在內的各種信息” “即時性地和國際性地” “通過移動電話，社交媒體和互聯網等通信技術”迅速傳播（World Health Organization，2018）。 “信息的過載”使得普通民眾“難以在需要時找到可信的消息來源和可靠的指引”（World Health Organization ，2020）。信息疫情通常表現為錯誤的，虛假的和有害的信息。如病毒一樣，信息疫情會引起公眾的不信任，恐慌和恐懼。本研究項目將全方位地檢閱在四個華人社會（中國大陸，香港，新加坡和台灣）中，有關2019冠狀病毒病的虛假的和誤導性的信息是如何在數字媒體中出現和傳播的。我們還將探討在社交媒體上廣泛傳播的某些“信息疫情”是如何影響公眾對風險的感知以及對此而採取的自我保護措施。在研究方法上，通過結合大數據分析與傳統社會科學研究方法（如問卷調查、焦點小組和实验），我們將探索、闡明和理論化2019冠狀病毒病大流行期間發生的信息疫情在形成、擴散和造成後果等不同維度上的動態發展。在理論模型和實證數據的基礎上，該項目的可交付成果包括：（1）提供有用而及時的政策建議，以幫助在公共衛生危機發生的早期即可發現和控制信息疫情； （2）開發一個便於用戶使用的在線應用程序，用來監測未來可能會出現的信息疫情; （3）對於控制和應對2019冠狀病毒病信息疫情的政策建議。
項目編號：C5108-20GF
項目名稱：醫院環境的疾病感染風險與高效通風策略研究
項目統籌者：梅國威博士
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
新型冠狀病毒病（COVID-19）的全球性大流行，揭示了疾病經空氣傳播的威脅，增加了醫院內爆發感染事故的風險，加重了醫療保健系統的負擔，危機不容忽視。醫護人員向有採取實效的預防程序，將帶有經空氣感染疾病徵狀（肺結核、流感和SARS等）的人仕，適當隔離。然而，帶有新型病毒或無症狀感染的求診者，他們或於院內的普通病房、門診、急症室和洗手間等非防疫隔離區域中停留，增加了交叉感染的機會，為醫護抗疫工作，埋下隱憂。
院內適當的通風安排，應可帶走空氣中的病毒，降低個人受感染的風險。目前，針對霧化病原體於空氣中散播的實效，感染風險的控制、能源效益及成本影響等範疇，並無足夠的數據建構高效的通風方案，以降低醫院環境的疾病感染風險。
本項目以冠狀病毒和流感病毒作藍本，透過計算流體力學，模擬院內空間、及污水系統和排氣管道中病毒氣溶膠的分佈、傳播及沉積狀況，研究各種通風優化策略的可行性，以助制定醫院的高效通風方案，優化疾病控制的工作成效。
項目編號：C5110-20GF
項目名稱：基於上轉換發光生物傳感平台的多重協同式即時檢測診斷2019冠狀病毒
項目統籌者：郝建華教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
快速和可靠地檢測由SARS-CoV-2引起的2019冠狀病毒感染，是保護我們免受嚴重威脅的關鍵。目前，單一的診斷方法不能完全反映感染的全部信息。例如，常規的核酸檢測無法區分一個人是否曾經感染過SARS-CoV-2，但已經康復。抗體檢測可用於確定人群中以前的2019冠狀病毒感染狀況和評估個人接種疫苗後的免疫狀態。但是，由於人類對SARS-CoV-2感染後的抗體反應緩慢，基於檢測抗體的血清學檢測不適合早期診斷這種疾病。因此，綜合互補的多重檢測可以提供更準確的診斷。該項目將通過多學科團隊的合作努力，應對當前COVID-19診斷的挑戰。我們的目標是提供多重協同式診斷平台，在即時診斷中全面反映感染患者的信息。基於上轉換納米發光生物傳感探針，我們將設計和構築新型冠狀病毒診斷平台，實現對SARS-CoV-2特徵基因、抗原和抗體的多重分析。研究結果將為SARS-CoV-2生物標誌物檢測的傳感技術提供新的思路。本研究的新冠肺炎檢測平台可提供快速、低成本、高準確性的早期診斷方案，為指導臨床治療、感染控制和疫苗開發提供潛在的工具。
項目編號：C6103-20GF
項目名稱：新型傳染病的阻斷策略和運作
項目統籌者：齊向彤教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
在過去的二十幾年裡，若干新型傳染病在全球範圍內爆發，給整個世界的社會和經濟造成了很大破壞。對於一個新型傳染病，其首次爆發時，短時間內沒有有效的藥物和疫苗，因此傳播阻斷策略，作為非醫學手段，在控制疾病流行中起著至關重要的作用。
一個傳染病的大流行通常經歷三個階段：1）發生在單一地方，病例數量有限；2）發生在單一地方，病例數量很多；3）發生在多個地方，大量病例出現。這三個階段需要採用不同的阻斷策略。這些策略的成效需要有效的組織和實施。現有的減輕傳染病模型對新型傳染病具有局限性。例如，有些模型要求的信息在新型傳染病的早期階段無法獲得，而另一些則可能缺乏管理上的考慮，難以實施解決方案。此外，缺少三個階段的阻斷解決方案之間的協調。因此，我們旨在開發更有效的模型來指導阻斷策略，從而解決上述局限性。
在第一階段，在病例數量有限的情形下，可以採用追踪感染患者的接觸者並進行隔離。在時間和資源的限制下，我們需要估算每個接觸者的風險級別，以便優先進行測試和隔離。此任務的困難來自我們對新型傳染病的認知不足，比如感染和恢復率。我們將採用具有容錯功能的優化技術來解決此難題，使我們的決策能夠權衡醫療資源的有限性及風險的不確定性。
在第二階段，有必要進行大規模測試。我們可以利用在第一階段中獲得的流行病學信息來安排測試計劃，以提高測試操作的效率並實現更高效的大規模測試。測試結果將提供有關該疾病的更準確信息，為相關決策提供支持。
在第三階段，封鎖城市成為一個必要的阻斷策略。但是，由於封鎖城市對人們的生活可能造成巨大的影響，決策者經常面臨著兩難的處境。為了解決這一問題，我們擬研究決策的模型及其可解釋性。我們還將開發補償機制，以協調城市之間的封鎖決策。
項目編號：C6107-20GF
項目名稱：用於大規模人群新型傳染病病毒核酸集合樣本篩查的一次性恆溫擴增並行電化學檢測芯片的研製
項目統籌者：邢怡銘教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
在人類歷史上諸多的大規模傳染性疾病爆發的經驗中，往往對密切接觸者進行追蹤和物理隔離等疫情防控措施是最行之有效的處理方案，而該方案的有效性取決於能否準確快速地從大規模人群中篩查出感染個體，這在近一年的新型冠狀病毒（Covid-19）疫情中體現的尤為突出。然而，病毒性傳染病不受控的大規模爆發揭示了目前常用的核酸診斷手段存在缺陷。常用的基於聚合酶鏈式反應的技術耗費大量的人力物力財力，而且還需要昂貴的專用儀器，這些儀器通常只有專門的檢測中心才有配備，令許多處於不同地理位置的人群難以便利地接受檢測。另外，上述現行檢測方案的局限性導致在火車站及機場等交通樞紐、群組聚集感染高發地等人口密集地和資源匱乏地區無法得到廣泛的覆蓋。因此，亟需創新和成本效益高的分子診斷技術將目前中心檢測為主的策略，轉化為分散高效的現場檢測。
本項目中，擬對現有的檢測方法進行兩方面的改進，以實現綜合的大規模人群篩查。首先，研發一種用於新發傳染病特徵性核酸的恒溫擴增並行電化學檢測手段，由於擴增和檢測均在同一反應池內進行，可最大程度上降低交叉污染的風險，從而幫助實現高靈敏度和重複性的終點檢測。其次，我們將建立一個模塊化的樣本條形碼識別反應，使得反應能在一組四個樣本中識別陽性個體。從而解決現有集合測試方法中集合結果為陽性時必須單獨二次測試以鑒定陽性個體的重複性操作的問題。
本項目綜合了恒溫擴增的魯棒性、電化學讀數的簡單性以及分子條形碼策略的普遍性等優勢，將以往核酸檢測的複雜的操作集成於從“樣品-結果”的芯片和設備中。該研究成果將具備靈活機動、可現場部署、成本效益高的特徵，為緩解大規模人群傳染性疾病核酸篩查的現有技術瓶頸提供精確和可靠的解決方案。
項目編號：C7105-20GF
項目名稱：利用移動與數碼追溯大數據來模擬冠狀病毒風險與社會經濟復甦
項目統籌者：賈軾博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
在所提出的項目中，我們將用大數據分析（包括人類流動數據和其他多種形式的數據）來研究COVID-19疫情風險在時間、空間和網路上的傳播規律，並評估大流行對公眾健康、經濟和社會福祉的影響。
我們有兩個跨學科的研究路徑：首先，以我們最近的研究經歷為基礎，利用人口流動數據來構建即時的風險監控和預警系統。這是基於本項目協調員最近在《自然》雜誌上發表的論文中的研究方法和模型建立的（Jia et al. (2020);“人口流動驅動COVID-19疫情在中國的時空分佈”），該方法使用了2020年1月武漢封城前1,140萬流出人口的數據，預測了COVID-19疫情在中國的分佈和強度。我們基於流動性數據的“風險源模型”解釋了COVID-19擴散和增長96％的統計方差。該模型還為每個城市可能存在的社區傳播風險評分，以使政府在疫情爆發之前進行提前預測。我們的方法僅需要具有代表性的人口流動數據，並且對於病例報告錯誤具有魯棒性。在此項目中我們將進一步擴展、增強和反覆運算出新的風險模型。
其次，我們將使用大數據方法來研究和量化COVID-19如何影響經濟活動、消費和社會行為、市場結構、以及數碼技術採用。例如，我們將人口流動和數碼跟蹤資料作為經濟和消費活動的衡量，以更深入地理解大流行期間和之後的數碼替代、變革以及心理應對行為。這些研究對大流行後世界的經濟和社會復蘇有直接的意義。
項目編號：C7123-20GF
項目名稱：2019冠狀病毒病的超级傳播：流行病學和控制
項目統籌者：高本恩教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
病毒傳播能力是衡量2019冠狀病毒病傳播速度和公共衞生措施有效性的重要指標。我們通常以繁殖率（或再生數）來計算病毒傳播能力，即平均由一個病例引發而產生的繼發感染的病例數目。在2019冠狀病毒病大流行初期，感染傳播的基本繁殖率估計為2-3，但這並不意味著每個病例都會將感染傳播給2-3人。事實上，個體繁殖率之間存在相當大的差異。我們在香港的初步研究發現，在所有確診的病例中，約有70％的病例並沒有將病毒傳播予他人，但有少數（約20％）的病例卻引發了約80％的病毒傳播事件。2003年發現的嚴重急性呼吸系統綜合症（亦稱「沙士」），也曾出現「超級傳播」現象。在此，我們將用由接觸者追踪數據和病毒遺傳指紋圖譜識別出的社區傳播鏈，以了解香港2019冠狀病毒病疫情中超級傳播發生的情況。我們還會分析中國和其他地區的傳播鏈數據以作比較。同時，我們將檢視病毒傳播能力隨時間變化的情況，並估算各種控制措施的有效性。我們還將研究個體繁殖率的過度離散程度（即“超級傳播”）在不同地區如何隨時間而變化。此合作研究計劃的總體目標在於明確2019冠狀病毒病的傳播動力學，找到既可有效控制病毒傳播又儘可能減少對社會影響的最佳疫情防控措施。預計2019冠狀病毒病疫苗將於2021年面世，因此，在是項研究中我們也將有機會了解疫苗接種對疾病傳播動力學和超級傳播的影響。
項目編號：C7129-20GF
項目名稱：COVID-19和NID大流行期間口罩使用和社交距離對面部與表情識別的影響
項目統籌者：蕭惠文博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
在COVID-19大流行期間，人們都預防性地使用口罩和進行社交隔離，這些行爲導致社交社會生活發生突變，因此我們急迫地需要關於這些變化對社會認知影響的研究。尤其是使用口罩造成對面部與表情的識別錯誤可能嚴重影響社交並加重社會情緒障礙，對人們的心理健康產生長遠的影響。然而目前仍沒有關於這項課題的研究項目。本項目將對此課題作研究。我們將探究易受影響的群體，並通過建造計算機模型和進行人類實驗為他們提供可行的補救措施。因爲建立計算機模型不受到觀察變化所需的時間限制，也不受到被試者招募的影響，所以可以爲我們提供及時的理論預測。在本項目中，我們將結合隱藏式馬可夫模型和深度神經網路兩種模型，並用這兩種模型模擬在處理面部信息過程中的眼球運動模式和感知資訊儲存方式的發展變化。同時，我們將進行相應的人類實驗，任何即時結果都能互相比較，以及時減少不利的影響。
具體地說，人們在感知方式，年齡，文化，以及包括自閉症和精神分裂症等社會情緒障礙中的特徵上各有不同。我們假設社會中的長時間且大範圍的口罩使用和社交距離會對這些不同的人有不同的影響。在面部識別的過程中，已經習慣看鼻子的成年人會比習慣看眼睛的人更難識別戴口罩的臉孔，尤其是那些有社會情緒障礙的人會在過程中遇到更大的困難。幼童由於還沒有建立固定的面部識別習慣的視覺行為，他們可能會因爲廣泛接觸到戴口罩的臉孔而發展出一個次優的視覺識別行為來識別這些臉孔。由於在早期學習所得的刺激在塑造感知資訊方面比晚期學習所得的刺激更加重要，所以大範圍的口罩使用可能會對面部識別的發展造成不可逆轉的影響。對於兒童來説，讓他們接觸最佳的視覺常規訓練，或讓他們充分接觸沒有戴口罩的臉孔等的介入行爲可幫助他們在疾病大流行期間保持正常的面部識別能力的發展。
本研究項目是應對疾病大流行對面部與表情識別能力的影響和可行的補救措施研究上的不足。我們使用跨學科且多樣的研究方法，從使用最先進的機器學習算法以提供理論基礎到實際的補救措施。我們的模型可以應用於其它識別能力或AI系統, 以擴大這項研究的影響。
項目編號：C7139-20GF
項目名稱：對比兒童與成人分子，細胞和組織對冠狀病毒感染反應研究
項目統籌者：譚廣亨教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
由嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）引起的2019冠狀病毒病（COVID-19）大流行迄今在全球已感染超過1億人，導致超過200萬人死亡。儘管世界各國共同應對，但疫情大流行趨勢並沒有放緩跡象。因此，迫切的科學研究去了解疾病生物學，確定有效的預防策略並設計最佳的醫療管理方法是必須的。從疫情大流行初期開始，臨床觀察結果表明，兒童被感染的頻率遠低於成人，僅佔所有確診病例的5％。此外，感染的兒童總體上的病情也不太嚴重。所以，為什麼成人和兒童之間在病毒感染方面存在重大差異的問題為我們提供了一個重要的研究機會。如果我們能夠理解潛在的原因和機制，我們將能夠改善重症COVID-19兒童的治療。更重要的是，我們可以利用有關兒童和成人的比較知識，幫助設計成人更好的治療途徑並應對COVID-19和未來的新型病毒。
在該項目中，我們假設兒童和成人之間存在根本的生物學差異，從而導致對COVID-19感染的不同反應。 我們建立的跨學科團隊在不同領域具有互補的專業知識，並將研究專注於兒童。我們會利用已經建立的人類3D類器官平台來比較兒童和成人的呼吸道和腸道組織，以進行疾病模擬。我們也會使用多光子微製造技術平台（MMM）生成更先進，可以概括細胞外基質（ECM）環境，製造更生理性的腸道 / 呼吸類器官。使用這些平台技術，我們將研究SARS-CoV-2動力學，受體 / 細胞相互作用，致病途徑，宿主對病毒感染 / 複製的反應以及兒童和成人的免疫反應；並篩選 / 測試更有效的抗病毒和免疫調節療法。 我們相信我們的重點合作研究將提高COVID-19研究的知識，並獲得重要的生物學發現，這些發現可為改善臨床策略提供依據。
項目編號：C7142-20GF
項目名稱：新型冠狀病毒激活炎癥小體的機理研究
項目統籌者：金冬雁教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
引起重症COVID-19的原因在於細胞因子風暴，而引起細胞因子風暴的根本原因在於炎症小體的激活。在本項目中我們將對SARS-CoV-2激活炎症小體的機理進行深入研究。首先我們將通過系統性的功能篩選實驗確定SARS-CoV-2所編碼的具有激活炎症小體活性的病毒蛋白質，然後我們將從中選定較重要的幾種進行機理研究，並就SARS-CoV-2及其相關病毒在人和蝙蝠細胞中激活炎症小體的活性差異詳加比較，最後我們以金黃倉鼠作為動物模型，試用炎症小體抑制物對COVID-19進行實驗性治療。本項研究將增進對COVID-19病理的了解，從而對該病的防治，特別是新藥及疫苗的研制有所啟迪。
項目編號：C7144-20GF
項目名稱：穿山甲在新冠肺炎病毒和其他病毒出現於人類中的作用
項目統籌者：林讚育博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）的動物起源仍然是個謎，但這個答案對於防止人畜共患病原體（如冠狀病毒）在未來的出現至關重要。蝙蝠是冠狀病毒的天然宿主，但先前的研究確定了在2019新冠肺炎（COVID-19）爆發之前，在中國的馬來穿山甲樣本中找到與SARS-CoV-2相關的冠狀病毒，這揭示了它們可能是SARS-CoV-2從蝙蝠到人類的中介宿主。馬來穿山甲是中國的一種外來物種，從牠們原住的東南亞地區被偷運到中國。因此可推論SARS-CoV-2相關病毒可能在這些動物的原住地流傳，或沿販運途徑在國內或國外傳入這些動物。最近的研究發現了穿山甲和蝙蝠在野外有相同睡眠場所共居的證據，支持了這種病毒在自然環境傳播的假說。此外，從寄生於穿山甲的蜱中發現了一種新型的人畜共患病毒，這顯示了穿山甲在其他威脅人類的病毒中的角色。然而，關於穿山甲的病毒多樣性和生態學的研究非常有限。因此，本合作項目由本地和國際的生態學家丶病毒學家丶生物信息學家和生物化學家組成的團隊進行多學科研究，從生態學到分子學，研究穿山甲在人類中SARS-CoV-2和其他病毒的出現中的作用。這些研究活動，包括實地生態調查丶基因組分析和病毒功能性研究，將促進瞭解穿山甲將病毒從自然環境經過販賣過程傳播給人類的可能和潛在機制。本研究有機會讓我們更了解SARS-CoV-2的起源，並有助於預防未來人畜共患病的傳播和爆發。
項目編號：C7145-20GF
項目名稱：密碼子使用異常的複制缺陷型SARS-CoV-2突變疫苗
項目統籌者：潘烈文教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
本項目的目標是製造新一代2019冠状病毒病疫苗。我們將使用兩個概念來實現此目標。首先，我們將製作具有數千個沉默突變的合成減活病毒。這種減活病毒具有不同的密碼子使用偏倚，但是它們可以產生與原型病毒完全相同的病毒蛋白。其次，我們將非典型密碼子引入新型冠状病毒基因組的選定開放閱讀框中，從而終止疫苗株以製造某些病毒蛋白。具有這些非典型密碼子的突變體在正常哺乳動物細胞中的病毒複製方面存在缺陷，但是它們可以在經過工程改造以識別這些非典型密碼子進行蛋白質翻譯的細胞中實現高效的病毒複製。通過使用和結合這兩個概念，我們將製作和測試3組不同的疫苗株。相信我們的方法可以產生安全且遺傳穩定的疫苗。此外，與滅活疫苗不同，我們的方法應該能夠在接種疫苗後針對多種病毒抗原觸發體液和細胞介導的免疫反應。
項目編號：C7147-20GF
項目名稱：基於糖肽的抗SARS-CoV-2疫苗的開發
項目統籌者：李學臣教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
面對2019年冠狀病毒疾病（COVID-19）的爆發和迅速蔓延，疫苗接種將是為全球人口提供大規模保護的一種有效手段。正在被測試和應用的SARS-CoV-2疫苗包括基因疫苗，腺病毒載體疫苗和滅活病毒疫苗。在現階段，很難預測哪種疫苗接種策略從長遠來看將是最有效的。同時，仍然有必要積極研究和探索病毒疫苗開發的其它策略。冠狀病毒通過病毒刺突蛋白RBD附著於宿主細胞上的ACE2受體感染宿主細胞。在此項目中，我們旨在發展高效的化學合成方法和策略以生成均質的刺突蛋白RBD糖肽及其綴合物，並以其作抗原來開發SARS-CoV-2疫苗。
項目編號：C7149-20GF
項目名稱：新冠肺炎對香港社區兒童的影響及支援方案研究
項目統籌者：葉柏強醫生
院校名稱：香港大學
項目摘要
2019年冠狀病毒病（COVID-19）對社會各方面產生了深遠影響，尤其是兒童及青少年的身心健康更加受到各界的關注。為防止COVID-19的傳播，政府採取一系列的社會隔離措施，包括停課及減少社交接觸。措施實施至今，我們開始注意到其長遠影響，例如對整體家庭生活及兒童發展，包括他們的學習能力，身體和心理健康。鑑於現時仍存在著這些隱憂，研究團隊期望通過對兒童及其父母的身心健康進行全面評估，為父母提供簡單而有效的醫療健康資訊。
整個研究項目分為三個部份，第一部份將會利用於現存隊列研究在疫情前和疫情期間有關父母和孩子的身體狀況、行為和心理健康的數據變化。追蹤性研究的數據，可以令團隊了解到問題長遠的影響，以及恢復正常狀態後問題是否持續加劇。透過研究分析，我們會了解到兒童在疫情下的需求，特別是心理健康和疾病的風險，而且還理解父母在如此困難的情況下照顧兒童所面對的問題。了解冠狀病毒病的長遠影響將使我們能夠制定適當的政策措施，將資源重新分配並為將來如何應對突如其來的疾病的爆發作藍本。
第二部份的研究項目集中分析疫情前和疫情期間兒童使用醫療系統服務的使用率，評估有否增加對特定服務的需求。該數據將與第一部份中收集的數據併鏈，以全面了解疫情期間兒童對醫療系統服務的需求，尤其有特殊需要的兒童，從而了解在最困難的時刻，醫療系統對其家庭提供的幫助及需求。
團隊將對這兩部份的數據進行組合和徹底分析，製作一個具資訊性的人工智能平台，為兒童，父母和老師提供可靠的資源和準確的信息。
人工智能聊天機械人是由我們先前研究得出的數據，製作成一系列廣泛的常見問題。研究團隊將先進行第一輪測試，再邀請之前受訪的家庭及市民進行其他的嚴格測試及驗証。通過反覆測試，人工智能系統將學會識別個別相關問題並根據其可用信息，提供準確而合適的答案。同時，平台所收集的匿名數據還可以為醫護人員洞悉公眾在其身心健康方面所面臨的問題，有利於將來制定與健康相關的政策。
項目編號：C7151-20GF
項目名稱：在防疫中的防止自殺工作
項目統籌者：葉兆輝教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
2019年新型冠狀病毒肺炎 (新冠肺炎)（COVID-19）在許多國家迅速傳播，其影響仍在不斷蔓延。在許多國家和地區，保持社交距離成為一種有效的減緩新冠肺炎傳播的方法。該方法是包括世界衛生組織在內的許多全球衛生部門提倡的標準做法（WHO，2020），其中包括限制普通民眾外出活動，以及減少公共場所人員之間的接觸。這些措施對於控制疾病傳播是必要的，然而，感染冠狀病毒的恐懼以及由於隔離和其他保持社交距離的措施而導致的孤立和分離可能會引發非預期的後果，例如在社區中引起的孤獨感，恐懼和恐慌。老年人和一些其他弱勢群體更容易受到影響。我們需要理解處於隔離或隔離狀態的人的需求，並為他們提供與他人建立聯繫的替代方法。因此，該專案旨在通過識別自殺預防的風險和保護因素來瞭解新冠疫情期間的自殺風險。我們旨在運用自然語言處理，人工智慧和社交媒體中的大資料來構建一個及時的檢測系統，以瞭解社會情緒。我們希望制定循證的自殺預防計劃，尤其是服務於隔離期間的弱勢，未得到充分服務及邊緣化的群體。此外，我們將與非政府組織合作並建立一個互相聯繫的照護模式來説明高危的青少年。我們將建立一個知識和資源中心，並與國際機構（如世界衛生組織和國際預防自殺協會）建立夥伴關係，以推廣預防自殺的良好實踐模式。該項目將使香港在新冠疫情期間促進精神健康的工作在亞洲及世界處於領先地位。
項目編號：C7154-20GF
項目名稱：新冠病毒全球大流行對人口身心健康的中長遠影響:一項跨國大數據流行病學研究
項目統籌者：黃志基教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
直至2021年1月，2019冠狀病毒病 (COVID-19) 在全球確診總數已超過9500萬人，死亡人數累計超過200萬人，並且與多種急性嚴重不良後果相關。然而，由於該疾病的新發性，人們對COVID-19中期（診斷後3-12個月）和長期的不良後果（診斷後一年以上）仍了解甚少。
本研究旨在以四個相互關聯的跨國項目來評估COVID-19的短期、中期及長期後果。該研究計劃將運用來自11個國家/地區（包括香港、亞太地區、歐洲和美國）的17個醫療/行政數據庫 (不包含可辨別的個人資料)。這些數據庫至少涵蓋2.13億人，約84萬確診的COVID-19病例（直至2020年6月25日）。
整個研究項目包含了4個細項目。項目1將確認COVID-19感染的短期、中期及長期後果(例如死亡率，心血管、呼吸道、肝臟、免疫學、神經系統和癌症相關的不良後果以及醫療保健資源的運用)。項目2將針對COVID-19的確診者進行研究，從而識別不同的風險因素與治療方式對患病後的影響。項目3將評估COVID-19對普通人群和弱勢群體心理健康的影響。項目4將評估COVID-19對孕婦和兒童影響。
本研究將是第一個由香港領導的國際大數據COVID-19研究項目。我們有效而可靠的流行病學研究能夠迅速支持或否定臨床醫生假說，有助於製訂臨床指南和患者康復計劃，同時為臨床醫療人員及政策制訂者提供關鍵信息，以更有效地分配醫療資源。
項目編號：C7156-20GF
項目名稱：新冠病毒免疫克制的機理研究
項目統籌者：陳志偉教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）是2019年冠狀病毒病（COVID-19）的病原體。自2019年12月發現COVID-19以來，它已迅速成為致命的人類疾病之一，已殺死了51萬多人，而到2020年6月底共有1000萬人被感染。由於SARS-CoV-2在世界範圍內的迅速傳播，人們可能會問為什麼我們的免疫反應不足以控制重症患者的早期發病機理，並允許無症狀感染者傳播病毒。為了找到答案，對免疫系統如何對抗COVID-19進行基礎研究就非常重要。對於疫苗和免疫療法來講，誘導高水平的中和抗體和細胞毒性CD8 + T淋巴細胞（CTL），是宿主免疫防禦系統的關鍵要素。因此，本研究的總體目標是調查宿主免疫系統如何控制COVID-19。該提議是基於我們最近在COVID-19研究上的新發現。我們發現，與輕度病例相比，重症監護病房（ICU）患者在SARS-CoV-2感染急性期中存在更高水平的中和抗體應答。此外，我們發現急性SARS-CoV-2感染會損害樹突狀細胞和T細胞反應。特別地，不平衡的抗體和CD8 T細胞反應可能與疾病嚴重程度有關。但是，我們仍然對這些發現的潛在機制感到困惑。為了解決這些困惑，我們假設不平衡的適應性免疫反應可能會對急性COVID-19患者產生不利影響。因此，我們提出了此項研究，並擬定了三個特定的項目目標：1）確定樹突狀細胞快速功能障礙的機制； 2）確定抗體介導的急性肺損傷的可能；和3）確定細胞介導的免疫保護所必需的T細胞反應。通過進行這些研究，我們希望了解人類免疫系統如何對抗COVID-19，以便最終為開發更有效的疫苗和免疫療法做出重要貢獻。
項目編號：C7162-20GF
項目名稱：香港RECAP：針對新型傳染病大流行的系統反應策略
項目統籌者：沈海鵬教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
最近的COVID-19大流行嚴重影響了公共衛生和全球經濟。許多國家的醫療系統因患者超負荷而接近或達到臨界點。這不僅突出了有效和迅速應對的重要性，而且還強調了戰略性和長期性的醫療系統規劃以應對這種極端情況的必要性。 由於史無前例的傳播速度，很多地區的疫情迅速變化，許多醫院被迫每天決定如何分配有限的醫療資源（例如床位，呼吸機和醫護人員），以及如何管理醫院內部和醫院之間的患者流量。 我們的目標是針對新型傳染病（NID）的爆發制定一套數據驅動的系統應對策略，用來指導有效的資源分配和容量規劃（RECAP）。 該策略將對衛生保健機構管理者和公共衛生的政策制定者在與NID的鬥爭中提供短期和長期指導意義。
項目編號：C7165-20GF
項目名稱：由生命起源啟發的對空氣中病毒收集，檢測及診斷策略
項目統籌者：岑浩璋教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
由生命起源所激發的靈感，本研究項目旨在開發新興技術用於對空氣中新冠病毒的取樣、富集以及檢測。首先，我們將空氣中的病毒將通過雙水相系統被濃縮並富集於微芯片上。然後，病毒的存在將通過免疫反應進行實時監測。同時，通過進一步的液滴包裹及操縱，病毒含量可以被精確地量化到單病毒層面。基於以上三步計劃，我們將研發用於空氣中病毒富集的微芯片，用於病毒染色及檢測的微流控系統，基於數字聚合酶鏈反應的高精度檢測流程，以及用於連續液滴生成、培育和篩查的集成式芯片。
我們所提議的病毒處理方案將同時取得很高的效率和生物相容性，從而促進對空氣中病毒的檢測以及傳播機理的研究，並幫助環境的安全監測。同時，我們提議的基於全水相系統的酶聯免疫吸附測試方案為空氣中以及超低濃度的病毒檢測提供了新的解決方案。此外，我們的檢測裝置很有希望繼續提升為可攜帶的商業化儀器，應用於群體檢測中，從而在將來可能爆發的流行病防治中發揮關鍵作用。
項目編號：C7174-20GF
項目名稱：用於遠端線上實驗教學的超現實技術
項目統籌者：劉應機博士
院校名稱：香港大學
項目摘要
由於新冠疫情的爆發，全球的教育體系都遭受了重創。截止到2020年5月底，由於疫情而造成的學校停課，導致全世界1,190,287,189名學生的學業受到了影響，佔學生總人數的68%。由於疫情造成的學業受阻，那些需要進行實驗的科學和工程科學生首當其衝。因為實驗室關閉，他們無法親身進行實體實驗及有關測試。然而，目前的遠程教學也不能滿足或取代實體實驗室的運作需求，以致對其實驗和項目研習進度有所受影響。
為了迎接這些挑戰，香港大學、香港城市大學和英國格拉斯哥大學的科研人員建議開發一項可以用於線上實驗教學的超現實技術 (Super Reality) 交流平台進行學習和實驗。該項技術融合了包括觸覺、聽覺、視覺、溫度在內的多維感知和虛擬現實(Virtual Reality)，藉助於遠程機器人、智能數據手套和虛擬現實技術，並通過5G通信整合到社交網絡服務中，從而創建一個可以相互合作、動手實操的在線教學平台。得益於該項技術，身處不同地區的學生可以共同學習，開展小組作業，通過親自動手實踐，學習了解如理科、微納製造和微電子等學科。而且，對於一些理工科專業如納米技術和微電子，特别是需要在原子或分子層面開展研究的學科，學生可以通過超現實技術與該領域物質如原子或者分子進行交互體驗，從而獲得直觀的切身感受，對於學生更好的理解和教學質量的提高都大有裨益。同時，遠程儀器技術與超現實操作面板相結合，使得學生能夠有機會接觸到一些昂貴的實驗設備，對納米世界有更深入的了解。此外，超現實技術將來自不同地域文化背景的學生薈集一起學習，突破了地域的限制，構建出了一個獨具特色、文化多元的合作式工作學習環境。
由此可見，超現實技術將打破由新冠肺炎等流行病對教育事業造成的桎梏，並極大地提升教學質量和學生體驗。
項目編號：C8105-20GF
項目名稱：保護在疫症中的長者免於孤獨
項目統籌者：周基利教授
院校名稱：香港教育大學
項目摘要
長者不僅面對較高的死亡風險，感染新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）或其他嚴重傳染病後更難康復，還要面對一系列社交隔離措施而導致的疫下孤獨感。眾所周知，孤獨感會在心理，生理和認知健康上帶來許多負面影響。因此，制定一個有效的干預措施以減少香港長者的孤獨感是非常重要。為了減少長者的孤獨感，我們將通過三臂隨機對照試驗（RCT）與電話提供的友善干預進行比較，研究兩種不同的社會心理干預措施（即電話提供的行為激活和電話提供的正念干預）的有效性， 我們的研究對象是生活在貧困中的獨居長者。